เทคโนโลยี Powervia ของ Intel เป็นนวัตกรรมที่สำคัญในวิธีการจัดหาแหล่งจ่ายไฟชิปแบบดั้งเดิมและคาดว่าจะผลิตจำนวนมากบนโหนดกระบวนการ Intel 20A ในช่วงครึ่งแรกของปี 2567 เทคโนโลยีนี้ถือเป็นความต่อเนื่องที่สำคัญของกฎหมายของมัวร์กระบวนการพัฒนาของมันดำเนินการอย่างอิสระจากทรานซิสเตอร์ RibbonFet เพื่อให้แน่ใจว่า PowerVIA สามารถใช้อย่างมีประสิทธิภาพในการผลิตชิปกระบวนการ Intel 20A และ 18Aผ่านการทดสอบอย่างกว้างขวางและการดีบักของ PowerVia ในโหนดการทดสอบภายใน Intel ได้ยืนยันบทบาทที่สำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพของชิปอัตราการใช้งานของหน่วยเกิน 90%และสามารถส่งเสริมเทคโนโลยีการหดตัวของทรานซิสเตอร์อย่างมีนัยสำคัญและช่วยให้ บริษัท ออกแบบชิปปรับปรุงผลิตภัณฑ์ของพวกเขาประสิทธิภาพและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
Intel เชื่อว่าเทคโนโลยี Powervia เป็นอีกก้าวหนึ่งหลังจาก FinFETในขณะที่ RibbonFet อาจไม่มีข้อได้เปรียบอย่างแน่นอนมากกว่าเทคโนโลยี Gaafet ที่แข่งขันกัน แต่ตะกั่วของ Powervia นั้นชัดเจนอุตสาหกรรมไม่ได้คาดหวังว่า TSMC จะปรับใช้เทคโนโลยีที่คล้ายกันก่อนที่โหนด N2P ในช่วงปลายปี 2569 หรือต้นปี 2570 Powervia ได้รับการวางจำหน่ายกับนวัตกรรมทางเทคโนโลยีที่ผ่านมาของ Intel เช่นซิลิคอนที่ทำให้เครียดประตูโลหะ High-K และทรานซิสเตอร์ FinFet.
เป็นมูลค่าการกล่าวขวัญว่าการเปิดตัวโหนดกระบวนการ 20A และ 18A ของ Intel จะไม่เพียง แต่ให้บริการความก้าวหน้าของผลิตภัณฑ์ของ Intel เท่านั้น แต่ยังมีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่ออุตสาหกรรมชิปทั้งหมดและบริการโรงหล่อของ Intelสิ่งนี้นับเป็นการมาถึงอย่างเป็นทางการของ Intel ในยุค Angstrom และเปิดบทใหม่ในเทคโนโลยีชิป
เครือข่ายแหล่งจ่ายไฟด้านหลัง (BS-PDN) ซึ่งเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีหลักของ PowerVia ได้เกิดขึ้นอย่างเงียบ ๆ ในอุตสาหกรรมการผลิตชิปคล้ายกับเทคโนโลยี EUV และถือเป็นพื้นฐานสำหรับการส่งเสริมการพัฒนาโหนดกระบวนการที่ดีขึ้นจากขั้นตอนแรกของการผลิตชิปการสร้างเครือข่ายการส่งพลังงานต้องมีการควบคุมที่แม่นยำโดยเริ่มจากการแกะสลักชั้นล่างของทรานซิสเตอร์ไปยังแหล่งจ่ายไฟบนชั้นบนสุดกระบวนการนี้ต้องการการสนับสนุนเครื่องมือที่มีความแม่นยำสูงเช่น EUV และเทคโนโลยีการเปิดเผยหลายอย่างมันเป็นสิ่งก่อสร้างที่ซับซ้อนและแม่นยำซึ่งทำให้การผลิตชิปเป็นกระบวนการที่มีราคาแพงและซับซ้อน แต่ก็เป็นกุญแจสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของชิป
บนพื้นฐานนี้ผ่านการก่อสร้างชั้นโลหะหลายชั้นอิเล็กตรอนสามารถส่งผ่านทรานซิสเตอร์อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้พลังงานและสัญญาณที่ต้องการไปยังส่วนต่าง ๆ ของชิปIntel เปรียบกระบวนการในการทำพิซซ่าและในขณะที่มันอาจฟังดูง่ายขึ้นเล็กน้อยคำอุปมาอุปมัยแสดงให้เห็นถึงความซับซ้อนของการผลิตชิปอย่างชัดเจนเมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าโปรเซสเซอร์ประสิทธิภาพสูงที่ทันสมัยมักจะมีชั้นโลหะมากถึง 10 ถึง 20 ชั้นและเมื่อชิปผลิตขึ้นชิปมักจะพลิกไปเพื่อให้พลังงานและอินเทอร์เฟซข้อมูลอยู่ที่ด้านล่างของชิปและทรานซิสเตอร์อยู่ด้านบน.ข้อได้เปรียบของการออกแบบชิปแบบพลิกนี้คือการดีบักและทำให้ชิปเย็นลงได้ง่ายขึ้น แต่มันก็นำความท้าทายมาสู่แหล่งจ่ายไฟส่วนหน้า
Powervia ได้รับการแนะนำให้รู้จักกับความท้าทายเหล่านี้โดยการแยกเครือข่ายสัญญาณและกำลังส่งกำลังและสร้างเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟที่ด้านหลังของชิป PowerVia จะทำให้โครงสร้างของชิปง่ายขึ้นอย่างมากและทำให้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของชิปได้ประโยชน์โดยตรงของวิธีการจ่ายไฟด้านหลังนี้คือไม่เพียง แต่ผ่อนคลายกฎการออกแบบของชั้นโลหะและปรับปรุงระดับความเป็นอิสระในการออกแบบ แต่ยังทำให้เอฟเฟกต์ Droop ช้าลงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการส่งกำลังของชิปและช่วยแก้ปัญหาของข้อมูลปัญหาคอขวดการเชื่อมต่อที่เกิดขึ้นซึ่งทำให้อุตสาหกรรมเกิดขึ้นมานานหลายทศวรรษ
แน่นอนว่าการใช้เทคโนโลยี Powervia ยังเผชิญกับความท้าทายของตัวเองเนื่องจากเลเยอร์ทรานซิสเตอร์ตั้งอยู่กลางชิปมากกว่าในตอนท้ายเครื่องมือการดีบักแบบดั้งเดิมจึงไม่สามารถเข้าถึงเลเยอร์ทรานซิสเตอร์โดยตรงสำหรับการทดสอบได้โดยตรงขณะนี้มีเส้นสัญญาณประมาณ 15 ชั้นระหว่างเลเยอร์ทรานซิสเตอร์และเลเยอร์การกระจายความร้อนความท้าทายนี้ในขณะที่น่ากลัวไม่สามารถผ่านไม่ได้Intel ประสบความสำเร็จในการตรวจสอบประสิทธิภาพของกระบวนการดีบักเหล่านี้โดยการออกแบบข้อบกพร่องที่ควบคุมได้และใช้เครื่องมือการดีบัก PowerVia ของตัวเองในเวลาเดียวกันเทคโนโลยีในการสร้างเลเยอร์พลังงานที่ด้านหลังของชิปก็ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนมันเพิ่มความซับซ้อนของกระบวนการผลิตและความเป็นไปได้ของข้อผิดพลาดอย่างไรก็ตาม Intel ได้ปรับปรุงความเสถียรและความน่าเชื่อถือของกระบวนการผลิตอย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้เวเฟอร์ผู้ให้บริการและเทคโนโลยี TSV.
ในที่สุด Intel ยืนยันความสำเร็จของเทคโนโลยี PowerVia ผ่านรหัสทดสอบชิปชื่อ "Blue Sky Creek"แม้ว่า PowerVia จะมีความเสี่ยงในการใช้งานทางเทคนิคที่สูงขึ้นโดยการรวมเข้ากับกระบวนการ Intel 4 และการใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยี EUV แต่ Intel ได้แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่สำคัญของ PowerVIA ในการปรับปรุงการใช้งานหน่วยลดแรงดันไฟฟ้าแพลตฟอร์มและเพิ่มประสิทธิภาพความถี่ในขณะเดียวกันก็แสดงให้เห็นถึงการกระจายความร้อนที่ดีลักษณะเฉพาะ.ผลการทดสอบชุดนี้ไม่เพียง แต่พิสูจน์ความเป็นไปได้ของเทคโนโลยี PowerVia แต่ยังแสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่ยิ่งใหญ่ในความก้าวหน้าของเทคโนโลยีชิปในอนาคต